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设向量组α1 α2 … αt是齐次线性方程组Ax=0的一个基础解系 向量β不是方程Ax=0的
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设向量组α1,α2,…,αt是齐次线性方程组Ax=0的一个基础解系,向量β不是方程Ax=0的解,即Aβ≠0.试证明:向量β,β+α1,β+α2,…,β+αt线性无关.
参考答案
[证明]用定义法证明,没有一组数k,k1,k2,…,kt使得
kβ+k1(β+α1)+…+kt(β+αt)=0,
即(k+k1+…+kt)β+k1α1+…+ktαt=0,上式两边同时左乘矩阵A,有
(k+k1+…+kt)Aβ+k1Aα1+…+ktAαt=0, (*)
由于Aαj=0(j=1,2,…,t),于是(k+k1+…+kt)Aβ=0,因为Aβ≠0,故
k+k1+…+kt=0, (**)
从而由(*)式得k1α1+k2α2+…+ktαt=0,由于向量组α1,α2,…,αt是基础解系,所以α1,α2,…,αt线性无关,于是有
k1=k2=…=kt=0.
再由(**)式得k=0.
因此向量组β,β+α1,…,β+αt线性无关,